專利名稱：自動顯像管偏壓系統(tǒng)的取樣脈沖發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明總的說來涉及電視系統(tǒng)，具體地說涉及一種供產(chǎn)生定時脈沖用于自動顯像管偏壓(以下稱AKB)控制系統(tǒng)的定時信號發(fā)生器。
電視接收機和監(jiān)示器有時采用自動顯像管偏壓控制系統(tǒng)自動產(chǎn)生表示顯像管各電子槍現(xiàn)有水平的合適黑圖像。由于采取了這種措施，因而顯像管重現(xiàn)的圖像就避免了受顯像管操作參數(shù)可能因諸如元器件老化或元器件對溫度變化敏感而引起的變化產(chǎn)生的不利影響。
傳統(tǒng)的AKB控制系統(tǒng)包括一個在顯像管陰極驅(qū)動放大器中的電流取樣電阻器，該放大器與AKB反饋控制回路中的控制放大器相聯(lián)，以自動調(diào)節(jié)顯像管的黑電平。通常這是通過在回掃間隔期間對顯像管的驅(qū)動電平進行取樣、將取樣與基準電平相比較并將校正電流加到驅(qū)動放大器上進行的，其目的在于將黑電平調(diào)節(jié)到所要求的基準值。若采用RC定時元件產(chǎn)生一種給定寬度由一個時間常數(shù)確定且相對于回掃脈沖的延遲由另一個RC時間常數(shù)確定的取樣脈沖時，則可能會有脈沖誤差因采用多個時間常數(shù)而累積起來的不希望有的傾向。這些誤差可能由例如元器件隨溫度、時間、濕度等而引起的變化產(chǎn)生的，而且可能需要不時重新調(diào)整，以維持正常的脈沖時序。
本發(fā)明旨在提供對元器件變化的敏感性較小的AKB取樣脈沖發(fā)生器。
按照本發(fā)明一個方面的AKB取樣脈沖發(fā)生器包括一個輸入端，供接收垂直回掃脈沖之用;另一個輸入端，耦合到時間常數(shù)小于垂直脈沖寬度的RC定時電路;和邏輯線路，供在回掃脈沖開始時使一個電容器開始充電，供根據(jù)該回掃脈沖的結(jié)束使該電容器開始放電，并供同時產(chǎn)生AKB輸出脈沖之用，該輸出脈沖的寬度(W)由RC時間常數(shù)確定，且相對于回掃脈沖的開始時間延遲一段等于回掃脈沖長度(L)且與RC時間常數(shù)值無關(guān)的延遲時間(Td)。
這里的好處在于，AKB取樣脈沖延遲時間，由于只與垂直回掃脈沖的長度有關(guān)，因而能有效地“跟蹤”或追隨回掃脈沖的變化，從而不受RC元件參數(shù)變化的影響。另一個好處在于，取樣脈沖寬度可以“模擬簡化裝置”加以控制，而且可以增加(在與脈沖延遲和寬度表現(xiàn)出對元器件敏感的系統(tǒng)同樣過掃描量下的)脈沖寬度，從而提高了AKB控制因“孔徑”或取樣時間增加而產(chǎn)生的精確度。
附圖中舉例說明了本發(fā)明的上述和其它優(yōu)點。附圖中，

圖1是用于電視接收機中的自動顯像管偏壓(AKB)取樣脈沖發(fā)生器的方框圖，部分取原理圖的形式。
圖2和圖3是說明圖1的取樣脈沖發(fā)生器在所選擇的與取樣脈沖發(fā)生器有關(guān)的兩個RC時間常數(shù)下工作的時序圖。
圖1的電視接收機10有一個開關(guān)12用以選擇輔助輸入端14所提供的基帶視頻信號S1或具有天線輸入端18的射頻處理單元16所提供的基帶視頻信號S2。單元16可以是按傳統(tǒng)設計的，包括諸如頻道調(diào)諧器、中頻放大器和用以將加到端子18上的射頻輸入信號S3轉(zhuǎn)換成基帶形式的視頻檢波器。開關(guān)12所選擇的視頻信號(S1或S2)加到視頻處理和矩陣單元20，由該單元產(chǎn)生分量視頻信號RGB和垂直回掃定時信號S6。單元20可以是按傳統(tǒng)設計的，且可以包括例如，彩色信號解調(diào)線路和色調(diào)、色度、亮度的控制線路，以及用以產(chǎn)生分量彩色信號R(紅)、B(藍)和G(綠)的矩陣。
RGB彩色信號加到顯像管22相應的陰極上，供借助于各顯像管驅(qū)動放大器顯示之用。為簡化附圖，圖中只示出了一個顯像管驅(qū)動放大器(24)。顯像管22可以是一個管中有三個陰極的直觀式顯像管(如圖中所示)，也可以是采用三個分立的顯像管和用以將圖像組合顯示出來的光學系統(tǒng)的投影式顯像管。
顯像管驅(qū)動放大器24是按傳統(tǒng)設計的，且包括一個共陰共柵(渥爾曼)連接的共發(fā)射極連接輸入晶體管25和共基極連接輸出晶體管26。晶體管25的發(fā)射極經(jīng)發(fā)射極電阻器27接地，電阻器27則與晶體管26的負載電阻器28一起共用確定放大器的增益。互補型PNP/NPN緩沖放大器將晶體管26的輸出信號耦合到顯像管22的陰極。具體地說，PNP晶體管29和NPN晶體管30的導通通路在地34與B+電源端35之間串聯(lián)耦合。晶體管29和30集電極電路中的電阻器31和32分別起限流作用。此外，電阻器31在AKB用途方面還起檢流電阻器的作用，稍后即將說明。為減小交越失真，在負載電阻器28與輸出晶體管26的集電極之間插接了一個二極管36，以便在互補型輸出晶體管29與30的各基極之間產(chǎn)生1Vbe的補償電壓。當然，輸出驅(qū)動器不一定非要“單端式”的不可，而是可以是如圖示的那一種“推挽”式或互補式發(fā)射極輸出器。晶體管29和30的各發(fā)射極與顯像管22的藍(B)陰極之間耦合的電阻器33起閃絡保護作用。此外必要時還可設放電間隙保護。
檢流電阻器31向AKB集成電路40的輸入插腳2提供電流取樣S4，AKB集成電路40的輸出插腳1向顯像管驅(qū)動放大器24的輸出晶體管26的發(fā)射極提供校正電流S5，用以調(diào)節(jié)提供給顯像管22的陰極的分量信號B′的黑電平。
AKB集成電路40有三個AKB控制回路(典型的一個42以虛線框出)和一個取樣脈沖發(fā)生器60。發(fā)生器60在集成電路40上形成的該部分也用虛線框出。為簡化附圖起見，只示出了其中一個控制回路42。其它的控制回路與回路42一樣，而且也像回路42耦合到驅(qū)動放大器24上一樣耦合到相應的紅(R)和藍(B)顯像管的驅(qū)動放大器上。AKB控制回路42有一個鍵控比較器放大器50，連接得使其將電流取樣信號S4與基準電壓Vr相比較，以控制耦合到插腳1將校正電流S5提供給驅(qū)動放大器24的電流源S6。電流調(diào)節(jié)是視頻信號S1(或S2)垂直消隱間隔期間通過與取樣脈沖發(fā)生器60提供的取樣脈沖SP同步進行的。這稍后即將詳細說明。具體地說，取樣脈沖發(fā)生器60根據(jù)加到插腳4上的回掃信號脈沖S6在垂直回掃時間終了時產(chǎn)生取樣脈沖SP，從而使開關(guān)54閉合，進而將電流源52產(chǎn)生的取樣基準電流加到驅(qū)動放大器24上。該取樣脈沖代表基準驅(qū)動電流，用以確定加到顯像管的實際驅(qū)動電流。取樣是在垂直回掃時間終了時的垂直間隔期間進行的，為的是避免受到有效(代表圖像的)視頻信號的干擾。
放大器50，由取樣脈沖SP鍵控，確定顯像管陰極電流S4大于或小于對應于基準電壓Vr的電流值，且給電流源56提供控制信號S7，以便將顯像管的黑電平調(diào)節(jié)到所要求的電平?？刂菩盘?電壓)S7由經(jīng)集成電路插腳3耦合到放大器50的輸出端的積分電容器57進行平滑處理。
概括一下到此為止所述的操作，集成電路40中的控制回路62會達到平衡或“穩(wěn)態(tài)”狀況，在該狀況下，加到驅(qū)動放大器24的校正電流S5正好足以將驅(qū)動顯像管22的黑電平維持在加到放大器50的基準電壓所確定的電平。該控制回路中的反饋是負反饋，因此具有抵抗黑電平因可能由于諸如元器件老化或溫度變化引起的不希望有的變化的傾向的作用。
開關(guān)54和鍵控比較器放大器50的定時或取樣脈沖SP由取樣脈沖發(fā)生器60(虛線框出)產(chǎn)生。該電路耦合到集成電路42的插腳4供接收脈沖長度為L的垂直回掃脈沖。圖2和3示出了垂直回掃脈沖(圖2中的202或圖3中的302)相對于視頻處理和矩陣單元20提供的垂直消隱信號(圖2中的200或圖3中的300)的時序。RC(阻容)定時網(wǎng)絡80耦合到集成電路40的插腳5。該網(wǎng)絡包括一個耦合在插腳5與電壓源+Vcc之間的電阻器84和耦合在插腳5與基準電壓源(例如地)之間的電容器82。這些元件值，舉例說，分別為6.8千歐和0.033微法。這些值選取得使RC網(wǎng)絡的時間常數(shù)(Tc)小于垂直回掃脈沖的脈沖長度(L)，其理由稍后即將說明。
發(fā)生器60的其余部分包括脈沖形成網(wǎng)絡(62，64，66，68，70和72)，該網(wǎng)絡耦合到插腳4和5，使AKB取樣脈沖SP相對于回掃脈沖開始的時間延遲固定的時間(Td)，且該延遲時間與RC定時網(wǎng)絡的時間常數(shù)無關(guān)，其寬度(W)由RC時間常數(shù)控制。
更具體地說，單元60起促使電容器82在回掃脈沖開始時開始充電的作用，使電容器82隨著回掃脈沖的結(jié)束開始放電，并同時產(chǎn)生AKB輸出取樣脈沖SP，SP的寬度(W)由RC時間常數(shù)確定，其相對于回掃脈沖開始時間的延遲時間等于回掃脈沖的長(L)，且與RC時間常數(shù)值無關(guān)。
取樣脈沖發(fā)生器60的電路包括第一(68)和第二(66)閾值檢測器，各檢測器的第一(+)輸入端(經(jīng)插腳5)耦合到電容器20上，還耦合到充電源(電阻器84)，并耦合到一個放電源，在這里該放電源由經(jīng)開關(guān)72接地的電流源70組成。源70提供的電流，其幅度選擇得大于電阻器84能給電容器82提供的最大電流，以確保開關(guān)72閉合時電容器82失去電荷的速度大于其累積電荷的速度，這樣電容器的電壓會下降。
各檢測器66和68有一個第二輸入端(-)耦合到相應的基準電壓源，以接收相應的基準電壓VL和VH，其中加到檢測器66的電壓VL小于加到檢測器68的電壓VH。發(fā)生器60還包括觸發(fā)器62，觸發(fā)器62的復位輸入端R耦合到插腳4供接收垂直復位脈沖，其置位輸入端S耦合到第一檢測器68的輸出端，其Q或真輸出端則耦合到開關(guān)72的控制輸入端。此外還配備了一個兩輸入門(“與門”)64，“與門”64的第一輸入端耦合到第二檢測器66的輸出端，第二輸入端耦合到觸發(fā)器62的Q輸出端，輸出端則連接得使其給集成電路40的三個AKB控制回路42提供取樣脈沖SP。
重要的一點是，電容器82的充電源有一個電阻器84，其值相對于電容器的電容值選取，使RC時間常數(shù)TC小于垂直回掃脈沖的脈沖長度(L)。比較一下圖2和圖3可以生動地說明這種選擇的原因。圖2示出了取樣脈沖發(fā)生器在假設RC時間常數(shù)大于垂直回掃脈沖202的脈沖長度L情況下的工作情況。圖3示出了在所要有的RC時間常數(shù)小于垂直回掃脈沖的脈沖長度L的情況下的工作情況。如即將說明的那樣，在前者的情況下，取樣脈沖的時間延遲Td和脈沖寬度W都會與RC定時元件有關(guān)，這不是我們所希望的。然而，在后者的情況下(圖3)時間延遲Td完全與RC定時元件無關(guān)。這里的好處在于，提高了總的定時的精確性，因為延遲時間總是與垂直回掃信號終了的時間完全吻合。因此，在已知的過掃描的情況下，比起Td和W都與RC定時元件有關(guān)的系統(tǒng)來，我們可以增加取樣脈沖的寬度W。這使我們可以更精確地調(diào)節(jié)因脈沖積分時間延長引起的校正電流，而且還確保脈沖寬度誤差極不可能在消隱時間以外的時間出現(xiàn)。之所以有這個好處是因為延遲時間Td比脈沖寬度大得多，而且由于Td與RC的乘積無關(guān)，因此即使有脈沖SP的任何部分移入非消隱時間間隔的最壞情況下RC乘積也不可能變化。
現(xiàn)在舉兩個電路工作的實例來說明以上所述的情況，一個實例假設RC時間常數(shù)比回掃脈沖長度L大(例如，如圖2中)，另一個實例假設時間常數(shù)比L小(例如，如圖3中)。前者的情況參看圖2。波形200示出了處理中的視頻信號的垂直消隱時間。波形202示出了長度為處理器20所產(chǎn)生的L的垂直回掃脈沖R。從圖中可以看出，202的正向轉(zhuǎn)變使觸發(fā)器62復位，從而使其Q(真)輸出端轉(zhuǎn)入低電平。與此同時，觸發(fā)器62的復位促使開關(guān)72這個電容器的充電開關(guān)打開，從而使電容器82可以充電。波形208示出了電容器的充電循環(huán)過程。當電容器電壓等于高閾值電壓VH時，檢測器68會給觸發(fā)器62的置位輸入端S提供置位脈沖，如波形208所示。與此同時，觸發(fā)器62的置位狀態(tài)和比較器66產(chǎn)生的高輸出會啟動門64，從而產(chǎn)生取樣脈沖SP，如波形210所示。這時，開關(guān)72會閉合，從而使電容器82放電。電容器電壓達VL時，檢測器66使門64禁動，從而使脈沖SP終止。因此，在此所假設的RC＞T1的情況下，取樣脈沖SP的時間延遲T2和脈沖寬度W都由有關(guān)的RC時間常數(shù)確定。
圖3示出了RC時間常數(shù)選取得使其小于回掃脈沖的長度L(RC＜L)時出現(xiàn)的明顯差別。可以看出，盡管改變的只是時間常數(shù)，電路的運行過程完全不相同，從而使脈沖SP與RC時間常數(shù)無關(guān)地延遲一段時間。
更具體地說，圖3中，電容器82的電壓線性變化308的開始部分是與上一個實例的同一時間開始的。但由于時間常數(shù)比原先假設的小得多，因而高閾值檢測器68啟動得早得多，于是電壓超過VH，甚至進入起限定作用的狀態(tài)。但觸發(fā)器62置位輸入端的應用對此并沒有影響，因為檢測器68的輸出端變高時回掃信號仍然高，而且復位輸入端抵消了置位輸入端。因此這時什么也沒有發(fā)生，直到復位輸入因垂直回掃信號的中止而從觸發(fā)器62消除掉為止。觸發(fā)器在回掃信號終止時即刻置位，因為置位端在回掃(復位)信號R除去時處于高電平所致。這使“與”門64起作用，同時使開關(guān)72關(guān)閉，于是電容器82開始其放電周期。插腳5的電壓達低電壓基準電平VL時，檢測器66使門64禁動，從而使取樣脈沖SP終止。電容器82會繼續(xù)放電，直到收到下一個垂直回掃信號為止。因此，在此情況下(RC＜L)可以看出，脈沖延遲定時與RC的乘積無關(guān)，因而不受元器件可能因諸如溫度、老化或濕度影響引起的變化的影響。此外，雖然垂直回掃脈沖本身可能變化，但取樣脈沖的脈沖位置可以說會跟隨垂直回掃脈沖的變化，而重要的一點是相對時間控制。因此，選取RC＜L還有另一個好處，即取樣脈沖對垂直回掃脈沖具有跟蹤關(guān)系。
權(quán)利要求
1.一種AKB取樣脈沖發(fā)生器，包括一個垂直回掃脈沖源(20)，用以提供脈沖長度已知的垂直回掃脈沖；且其特征在于還包括RC定時網(wǎng)絡(80)，其時間常數(shù)(Tc)選取得小于所述回掃脈沖的所述給定脈沖長度(L)；和脈沖形成電路(60)，與所述脈沖源及所述RC網(wǎng)絡耦合以提供AKB取樣脈沖(SP)，AKB取樣脈沖(SP)相對于所述回掃脈沖開始時間具有固定的延遲時間，且與所述RC定時網(wǎng)絡的所述時間常數(shù)無關(guān)，其寬度(W)由所述RC時間常數(shù)控制。
2.如權(quán)利要求1所述的AKB取樣脈沖發(fā)生器，其特征在于，所述RC定時網(wǎng)絡(80)包括電阻器(84)，耦合到一個電壓源，用以給電容器(82)充電，所述電阻器和電容器的時間常數(shù)即為所述的時間常數(shù)(Tc);且所述脈沖形成電路(60)包括輸出裝置(62，70，72)，耦合到所述脈沖源及所述電容器，用以使所述電容器在所述回掃脈沖開始時可以充電，用以根據(jù)所述回掃脈沖的終止使所述電容器開始放電，并用以同時產(chǎn)生所述其所述寬度(W)和所述延遲時間(Td)等于所述回掃脈沖的所述長度(L)的AKB輸出脈沖。
3.如權(quán)利要求1所述的AKB取樣脈沖發(fā)生器，其特征在于，所述脈沖形成電路(60)包括第一和第二閾值檢測器(68，66)，各檢測器的第一輸入端耦合到裝在所述定時網(wǎng)絡(80)中且與放電源(72)耦合的電容器(82)上，各檢測器的第二輸入端耦合到相應的基準電壓源(VH，VL)上;第一邏輯元件(62)，其第一控制輸入端(62的R)耦合到垂直回掃脈沖源(20，56)，其第二控制輸入端(62的S)耦合到所述第一檢測器(68)的輸出端，其輸出端(62的Q)則耦合到所述放電源(72)的控制輸入端;第二邏輯元件(64)，其第一控制輸入端耦合到所述第二檢測器(66)的輸出端，其第二控制輸入端耦合到所述第一邏輯元件(62)的所述輸出端，其輸出端則提供所述AKB取樣脈沖(SP);且其中所述定時網(wǎng)絡有一個電阻器(84)，與所述電容器一起選取，以提供所述RC時間常數(shù)(Tc)。
全文摘要
一種自動顯象管偏壓(AKB)取樣脈沖發(fā)生器中的控制電路，在垂直回掃脈沖開始時使電容器開始充電，根據(jù)回掃脈沖的終止使電容器開始放電，同時產(chǎn)生AKB輸出脈沖，該AKB輸出脈沖的寬度由RC時間常數(shù)確定，且相對于回掃脈沖的開始時間延遲一段等于回掃脈沖長度且與RC時間常數(shù)值無關(guān)的延遲時間。有這樣的好處，即AKB取樣脈沖延遲時間隨著回掃脈沖而變化(如有的化)且不受RC器件參數(shù)變化的影響。
文檔編號H04N5/68GK1110853SQ94109590
公開日1995年10月25日 申請日期1994年8月26日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月31日
發(fā)明者A·K·弗里克納 申請人:湯姆森消費犁子有限公司